(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐｎ接合を有する基板と、前記基板上に設けられた焼成銀電極とを備え、
前記焼成銀電極は前記基板上に銀粉、ガラスフリット、樹脂及び溶剤を少なくとも含む銀ペーストを塗布し、前記銀ペーストを焼成することによって形成される電極であり、その最表面には上記ガラスフリットが集まったガラス層および不純物層からなるタブ付け阻害層を表面層として備え、その表面層の少なくとも一部が除去されていることを特徴とする太陽電池セル。
【請求項２】
前記表面層は、島状に又は縞状に除去されている請求項１に記載の太陽電池セル。
【請求項３】
前記表面層は、前記焼成銀電極の長辺方向の両端近傍以外の部分において除去されている請求項１又は２に記載の太陽電池セル。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１つに記載の太陽電池セルと、前記太陽電池セルの焼成銀電極に接続されたタブとを備えるタブ付き太陽電池セル。
【請求項５】
ｐｎ接合を有する基板と、前記基板上に設けられた焼成銀電極とを有する太陽電池セルと、前記太陽電池セルの焼成銀電極に接続されたタブとを備え、
前記焼成銀電極は前記基板上に銀粉、ガラスフリット、樹脂及び溶剤を少なくとも含む銀ペーストを塗布し、前記銀ペーストを焼成することによって形成される電極であり、その最表面には上記ガラスフリットが集まったガラス層および不純物層からなるタブ付け阻害層を表面層として備え、その表面層の少なくとも一部が除去されていることを特徴とするタブ付き太陽電池セル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池セル、タブ付き太陽電池セルおよびこれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９（ａ），（ｂ）を用いて従来の太陽電池セルの製造方法について説明する。図９（ａ）は、従来の太陽電池セルの構成を示す平面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）中のＩ−Ｉ断面図である。
【０００３】
まず、ｐ型シリコン基板１の表面のエッチングを行い、その後、基板１の受光面側にｎ型層を形成する。次に、ｎ型層上に表面反射率を低減させるための反射防止膜を形成する。
【０００４】
次に、スクリーン印刷法により基板１の裏面側のほぼ全面にアルミニウムペーストを印刷し、このアルミニウムペーストを約７００℃程度の高温で酸化性雰囲気中で焼成して裏面アルミ電極３を形成する。
【０００５】
次に、スクリーン印刷法により裏面の一部と受光面側の反射防止膜上へ銀ペーストをパターン状に印刷し、１５０℃程度で乾燥させた後、約６２０℃程度で１〜２分程度、酸化性雰囲気中で焼成して裏面側及び表面側の焼成銀電極５，７を形成し、太陽電池セルの製造を完了する。表面側の焼成銀電極７は、メイングリッド７ａとサブグリッド７ｂとで構成される。また、アルミニウムペーストの焼成と銀ペーストの焼成は、同時に行ってもよい。この同時焼成の場合は、アルミニウムペーストと表裏の銀ペーストを印刷、乾燥後に、約７００℃で３０秒程度酸化性雰囲気中で焼成する。
また、いずれの場合でも焼成銀電極にはんだコーティングを行ってもよい。
【０００６】
次に、図１０に示すように、焼成銀電極５に対してはんだコーティングされたタブ（「インターコネクタ」とも呼ばれる。）９を密着させ、この状態で吹出し温度約４００℃の熱風を吹付けることによってはんだを溶融させ、その後、はんだを固化させることで両者の接着、接続を行う。焼成銀電極５とタブ９と密着させる前に焼成銀電極５とタブ９の少なくとも一方にフラックスを塗布する。タブは、例えば、厚さ０．２５ｍｍの銅タブ線に厚さ０．０４ｍｍのはんだがコーティングされたものである。タブ付き太陽電池を製造し、複数のタブ付き太陽電池を直列または並列に設置することで太陽電池モジュールを製造することができる。
【特許文献１】特開２００５−３１７９０４号公報
【特許文献２】特開２００７−１６５７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年特に注目されている太陽電池業界では、信頼性を犠牲にすることなく太陽電池セルの特性を向上させる技術が望まれている。
【０００８】
一般に、太陽電池セルの電気特性は、短絡電流と開放電圧とフィルファクタ−（ＦＦ）と称される抵抗成分の多寡で決まる。特にＦＦは、焼成銀電極形成に用いられる銀ペーストの組成によるところが大きい。銀ペーストは、一般に表１に示すような組成でできている。表１の組成は、量産性に優れたスクリーン印刷法が活用できるようにすること等の理由に基づいて決められている。
【０００９】
【表１】
0005205118.tif 000002
【００１０】
焼成後の比抵抗値は概ね１０μΩ・ｃｍと、純銀よりも約一桁大きい。当然銀ペースト中の銀粉の比率を増やしたいところではあるが、単純に銀粉を増やせばペースト中のガラス成分比率が減ることとなる。ガラス成分は焼成工程を経ること銀電極表面近傍に局在化する傾向があって、ウエハ表面側への局在化はウエハと銀電極との密着度を向上させるよう機能する。一方、ウエハとは反対側の表面への局在化は、後工程であるタブ付け性を悪化させる方向に働く。
【００１１】
ガラス成分が減ることは一般的にはタブ付け性を良くするが、ウエハと銀電極との接着強度が不足する傾向となってしまう。一方、ガラス組成が増えると、ウエハと銀電極との接着強度は向上するもののタブ付けが困難となってしまうという傾向があった。さらに接着強度を向上させるために焼成温度の高温化を図るとガラス成分の電極表面への局在化が促進されるため、タブ付け性が不充分となる傾向にあった。つまりウエハと銀電極との接着強度とタブ付け性の両立が課題であった。さらには、焼成銀電極の抵抗値を低減させて特性を向上させつつ、タブ付け性を満足させることが望まれていた。
【００１２】
ところで、製造直後の太陽電池セルやタブを用いた場合にはタブ付け性が良好な場合であっても、長期間経過後の太陽電池セルやタブを用いた場合にはタブ付け性が悪化する場合がある。タブ付け性が悪化する原因としては焼成銀電極やタブの表面に酸化物層が形成されるためであると考えられている。このため、タブ付け性が悪化した場合にはフラックスの活性度を向上させて対応することが一般的である。しかし、この方法ではタブ付け後に当該フラックスの洗浄工程が必要となりコストアップに繋がり、また、洗浄工程を行わない場合には長期信頼性が低下するという問題がある。
【００１３】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、タブ付け性が良好な焼成銀電極を備える太陽電池セルを提供するものである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【００１４】
本発明の太陽電池セルは、ｐｎ接合を有する基板と、前記基板上に設けられた焼成銀電極とを備え、前記焼成銀電極は、その表面層の少なくとも一部が除去されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明者は鋭意検討を行った結果、焼成銀電極の表面層（表面近傍の層）の少なくとも一部を除去することによって焼成銀電極表面に形成されているタブ付け性を悪化させる層（ガラス層や後述する不純物層）の少なくとも一部を除去することができ、これによって焼成銀電極のタブ付け性を向上させることができることを見出し、本発明の完成に到った。
【００１６】
本発明によれば、銀ペースト中のガラス成分の割合を低減させ且つ焼成温度を上げた場合であっても焼成銀電極のタブ付け性を良好にすることができる。また、本発明は、基板と焼成銀電極の界面側には影響しないため、基板と焼成銀電極の接着強度や信頼性には問題を引き起こさない。
【００１７】
また、本発明によれば、製造後長期間が経過することによって表面にタブ付け性を悪化させる不純物層（酸化物層、硫化物層、吸着酸素層等）が形成された場合であっても焼成銀電極のタブ付け性を良好にすることができる。
【００１８】
以下、本発明の種々の実施形態等を例示する。
【００１９】
前記表面層は、島状又は縞状に除去されていてもよい。前記表面層は、前記焼成銀電極の長辺方向の両端近傍以外の部分において除去されていてもよい。
【００２０】
また、本発明は、上記記載の太陽電池セルと、前記太陽電池セルの焼成銀電極に接続されたタブとを備えるタブ付き太陽電池セルも提供する。
【００２１】
また、本発明は、ｐｎ接合を有する基板と、前記基板上に設けられた焼成銀電極とを有する太陽電池セルと、前記太陽電池セルの焼成銀電極に接続されたタブとを備え、前記焼成銀電極と前記タブの少なくとも一方は、その表面層の少なくとも一部が除去されていることを特徴とするタブ付き太陽電池セルも提供する。
【００２２】
また、本発明は、ｐｎ接合を有する基板上に設けられた焼成銀電極の表面層の少なくとも一部を除去する工程を備える太陽電池セルの製造方法も提供する。
前記焼成銀電極は、前記基板上に銀粉，ガラスフリット，樹脂及び溶剤を少なくとも含む銀ペーストを塗布し、前記銀ペーストを焼成することによって形成してもよい。
【００２３】
また、本発明は、ｐｎ接合を有する基板と、前記基板上に設けられた焼成銀電極とを有する太陽電池セルと、前記太陽電池セルの焼成銀電極に接続されたタブとを備えたタブ付き太陽電池セルの製造方法であって、前記焼成銀電極に前記タブを接続させる接続工程と、前記接続工程の前に前記焼成銀電極と前記タブの少なくとも一方の表面層の少なくとも一部を除去する工程を備えることを特徴とするタブ付き太陽電池セルの製造方法も提供する。
【００２４】
ここで例示した種々の実施形態等は、互いに組み合わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下，本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。図面や以下の記述中で示す内容は，例示であって，本発明の範囲は，図面や以下の記述中で示すものに限定されない。
【００２６】
１．太陽電池セル
１−１．第１実施形態
図１（ａ），（ｂ）を用いて本発明の第１実施形態の太陽電池セルについて説明する。図１（ａ）は、本実施形態の太陽電池セルの構成を示す平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）中のＩ−Ｉ断面図である。
【００２７】
本実施形態の太陽電池セル１０は、ｐｎ接合を有する基板１と、基板１の裏面側に設けられた焼成銀電極５と、基板１の受光面側に設けられた焼成銀電極７とを備え、焼成銀電極５，７は、その表面層の少なくとも一部が除去されている。
【００２８】
このような太陽電池セル１０は、ｐｎ接合を有する基板１上に設けられた焼成銀電極５，７の表面層の少なくとも一部を除去する工程を備える方法によって製造することができる。
【００２９】
以下、太陽電池セル１０の製造方法について詳細に説明する。
【００３０】
１−１−１．エッチング、ｐｎ接合形成、反射防止膜形成工程
まず、基板１の表面をエッチングすることによって表面に凹凸構造（テクスチャ構造）を形成する。エッチングは、一例では、酸やアルカリの溶液や反応性プラズマを用いて行うことができる。
【００３１】
次に、基板１にｐｎ接合を形成する。ｐｎ接合の形成方法は特に限定されないが、一例では、基板１は、ｐ型シリコン基板であり、基板１の受光面側にｎ型不純物を拡散させることによってｐｎ接合を形成することができる。ｎ型不純物の拡散は、例えば、ｎ型不純物を含む材料（例えばＰＯＣｌ3）を含む高温気体中に基板１を置くことによって行うことができる。
【００３２】
次に、基板１の受光面側に反射防止膜を形成する。これによって表面反射率を低減させることができる。一例では、反射防止膜は、ＳｉＮ膜からなり、プラズマＣＶＤ法によって形成することができる。
【００３３】
１−１−２．電極形成工程
次に、基板１の裏面側にアルミニウム電極３及び焼成銀電極５を，受光面側に焼成銀電極７を形成する。
アルミニウム電極３及び焼成銀電極５，７は、それぞれ、アルミニウムペースト及び銀ペーストを塗布，乾燥，焼成することによって形成することができる。アルミニウムペーストと銀ペーストの焼成は、別々に行ってもよく、同時に行ってもよい。
焼成を同時に行う場合、本工程は、例えば、以下の手順で行うことができる。まず、スクリーン印刷法により基板１の裏面側のほぼ全面にアルミニウムペーストを印刷し、約１５０℃で乾燥させる。次に、基板１の裏面側及び受光面側にスクリーン印刷法により銀ペーストをパターン状に印刷し、１５０℃程度で乾燥させる。次に、アルミニウムペースト及び銀ペーストを約７００℃程度の高温で酸化性雰囲気中で同時に焼成する。これによってアルミニウム電極３及び焼成銀電極５，７が形成される。また、アルミニウム電極３の直下にはアルミニウムが拡散して高濃度ｐ型層が形成される。焼成の好適な温度は、銀ペーストの組成に依存するが概ね７００℃程度である。受光面側の焼成銀電極７は、メイングリッド７ａとサブグリッド７ｂとで構成される。
【００３４】
銀ペーストは、銀粉末、グラスフリット、樹脂及び有機溶剤を少なくとも含み、添加剤等を任意的に含んでいるものである。銀ペーストは、焼成工程を経ることによりペースト中の樹脂と溶剤が燃焼してなくなってしまい、少量の溶融ガラスと銀粉の凝集体との混合体として残存する。この際に、この少量のガラスが基板との界面および反対側の（大気側）の界面に集まり、ガラス層になる。大気側に集まったガラス層は、焼成銀電極５，７のタブ付け性を悪化させるものである。
【００３５】
ところで、タブ付け性を悪化させる層として上記のガラス層の他に、例えば、酸化物層、硫化物層、吸着酸素層等の不純物層が挙げられる。このような不純物層は、例えば、焼成銀電極７を形成後の太陽電池セルを長期間放置した場合に形成される。
このようなタブ付け性を悪化させる層を以下、タブ付け阻害層８と呼ぶ。
【００３６】
１−１−３．表面層除去工程
次に、焼成銀電極５，７の表面層の少なくとも一部を除去する。除去した部分を以下除去部１１と呼ぶ。表面層の少なくとも一部を除去することによって、タブ付け阻害層８の少なくとも一部が除去される。
表面層は、例えば、図１（ａ）に示すように、島状に除去する。また、表面層は、図２（ａ）に示すように縞状に除去してもよい。表面層を島状又は縞状に除去した場合、島状又は縞状の部位において焼成銀電極とタブとが強く接合される。この場合、タブと電極付き太陽電池セルとの熱膨張係数差による応力が緩和されるので、結果としてセルの反りが低減されるとともに、タブ−セル電極間の接続部の接着信頼性が向上する。
また、表面層は、図１（ａ），図２（ａ）のように焼成銀電極７の長手方向の両端近傍以外の部分において除去してもよく、図３（ａ）のように焼成銀電極７の長手方向の全体に渡って除去してもよい。焼成銀電極７の長辺方向の全体に渡ってタブ付けを行うと電極の端部に力が集中してしてしまい、セル全体としての強度が弱くなる場合があるので、図１（ａ），図２（ａ）のように焼成銀電極７の長手方向の両端近傍以外の部分において表面層を除去することによって電極端部への力の集中を抑制することができ、これによってセル全体としての強度を向上させることができる。
また、図１（ａ），（ｂ）〜図３（ａ），（ｂ）では、表面層の一部を除去しているが、表面層の全部を除去してもよい。表面層の一部を除去する場合、上記と同様にタブと電極付き太陽電池セルとの熱膨張係数差による応力が緩和されるという利点がある。
【００３７】
表面層は、銀の割合が高くタブ付け性の良好な銀リッチ層６が露出する深さで除去することが好ましい。但し、銀リッチ層６が露出しない場合でもタブ付け阻害層８が薄くなればタブ付け性向上という本発明の目的が達成できるので銀リッチ層６は露出してもしなくてもよい。表面層の除去方法は、特に限定されないが、リューター、やすり，ナイフ等を用いた物理的な方法が好ましく、リューターによる研削が特に好ましい。表面層の除去は、表面側と裏面側の両方の焼成銀電極５，７に対して行うことが好ましいが、どちらか一方の焼成銀電極のみに対して行ってもよい。
表面層の除去後、焼成銀電極５，７に対してはんだコーティングを行っても行わなくてもよい。
以上の工程により、本実施形態の太陽電池セル１０の製造が完了する。
【００３８】
本実施形態によれば、焼成銀電極５，７の表面にタブ付け阻害層８が形成された場合でも、焼成銀電極５，７のタブ付け性を良好にすることができる。
【００３９】
１−２．第２実施形態
図４（ａ），（ｂ）を用いて本発明の第２実施形態の太陽電池セルについて説明する。図４（ａ）は、本実施形態の太陽電池セルの構成を示す平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）中のＩ−Ｉ断面図である。
【００４０】
本実施形態は、第１実施形態に類似しており、第１実施形態で述べた内容は、以下の記載に矛盾しない限り本実施形態にも当てはまる。
【００４１】
本実施形態では、焼成銀電極５，７は、はんだコーティングによって形成されたはんだ層１３を有しており、はんだ層１３の表面に不純物層からなるタブ付け阻害層８が形成されている。
【００４２】
はんだ層１３のコーティングの直後にははんだ層１３の表面には不純物層は形成されていないが、はんだ層１３を形成後の太陽電池セルが長期間放置されるとはんだ層１３表面が酸化又は硫化されたり表面に酸素が吸着したりして酸化物層、硫化物層、吸着酸素層等の不純物層からなるタブ付け阻害層８が形成される。
【００４３】
本実施形態では、焼成銀電極５，７のはんだ層１３の表面層の少なくとも一部を除去する。表面層の少なくとも一部を除去することによって、タブ付け阻害層８の少なくとも一部が除去される。
【００４４】
表面層は、図１（ａ）〜図３（ａ）の何れの形態で除去してもよい。また、表面層の全部を除去してもよい。
【００４５】
表面層は、清浄なはんだ層１３が露出する深さで除去することが好ましい。但し、清浄なはんだ層１３が露出しない場合でもタブ付け阻害層８が薄くなればタブ付け性向上という本発明の目的が達成できるので清浄なはんだ層１３は露出してもしなくてもよい。
【００４６】
本実施形態によれば、焼成銀電極５，７のはんだ層１３の表面に不純物層からなるタブ付け阻害層８が形成された場合でも、焼成銀電極５，７のタブ付け性を良好にすることができる。
【００４７】
２．タブ付き太陽電池セル
２−１．第１実施形態
図５を用いて本発明の第１実施形態のタブ付き太陽電池セルについて説明する。図５は、本実施形態のタブ付き太陽電池セルの構成を示す，図１（ｂ）に対応した断面図である。
【００４８】
本実施形態のタブ付き太陽電池セルは、上記実施形態の太陽電池セル１０と、太陽電池セル１０の焼成銀電極７に接続されたタブ９とを備える。図５では、タブ９は、太陽電池セル１０の受光面側の焼成銀電極７に接続されているが、太陽電池セル１０の裏面側の焼成銀電極５に接続させてもよい。
【００４９】
タブ９は、一例では、銅タブであり、はんだコーティングによって形成されたはんだ層を有している。
【００５０】
焼成銀電極とタブの接続は、例えば、両者を密着させた状態で加熱することによってはんだを溶融させ、その後はんだを固化させることによって行うことができる。加熱の方法は、特に限定されないが、例えば、約４００℃の熱風を吹き付けることによって行うことができる。熱風の温度は、はんだが溶融する温度であれば特に限定されない。また、熱風を吹き付ける代わりにランプ等から光を照射することによってはんだを溶融させてもよい。
【００５１】
本実施形態によれば、タブ付けが確実になされたタブ付き太陽電池セルが得られる。
【００５２】
また、複数個の本実施形態のタブ付き太陽電池セルを直列に接続したり（図６を参照。）、並列に接続することによって太陽電池モジュールが得られる。直列接続する場合、タブ９の一端を受光面側の焼成銀電極７に接続させ、他端を裏面側の焼成銀電極５に接続させる。
【００５３】
２−２．第２実施形態
図７（ａ），（ｂ）、図８（ａ），（ｂ）を用いて本発明の第２実施形態のタブ付き太陽電池セルについて説明する。図７（ａ），（ｂ）、図８（ａ），（ｂ）は、本発明の第２実施形態のタブ付き太陽電池セルの作製に用いるタブの構成を示し、図７（ａ），図８（ａ）は、図１（ｂ）に対応した断面図であり、図７（ｂ），図８（ｂ）は、それぞれ、図７（ａ），図８（ａ）中のＩ−Ｉ断面図である。
【００５４】
図７（ａ），（ｂ）に示すように、タブ９は、中心部９ａの周囲にはんだコーティングによって形成されたはんだ層９ｂを有しており、はんだ層９ｂの表面に不純物層からなるタブ付け阻害層９ｃが形成されている。中心部９ａは、例えば、銅からなる。
【００５５】
はんだ層９ｂのコーティングの直後にははんだ層９ｂの表面には不純物層は形成されていないが、はんだ層９ｂを形成後のタブ９が長期間放置されるとはんだ層９ｂ表面が酸化又は硫化されたり表面に酸素が吸着したりして酸化物層、硫化物層、吸着酸素層等の不純物層からなるタブ付け阻害層９ｃが形成される。
【００５６】
本実施形態では、図８（ａ），（ｂ）に示すように，タブ９のはんだ層９ｂの表面層の少なくとも一部を除去する。表面層の少なくとも一部を除去することによってタブ付け阻害層９ｃの少なくとも一部を除去することができる。
表面層は、一部のみを除去してもよく、全部を除去してもよい。図８（ａ），（ｂ）では、焼成銀電極に取り付ける側の片面においてのみ表面層を除去しているが、その反対側の面においても表面層を除去してもよく、側面において表面層を除去してもよい。
【００５７】
表面層を除去した後、タブ９を太陽電池セルの焼成銀電極に取り付ける。タブ９を取り付ける太陽電池セルは、従来技術で説明したような太陽電池セルであってもよく、「１．太陽電池セル」の項で説明したような太陽電池セルであってもよい。
【００５８】
本実施形態によれば、タブ９のはんだ層９ｂの表面に不純物層からなるタブ付け阻害層９ｃが形成された場合でも、タブ９を焼成銀電極に対して確実にはんだ付けすることができる。
【００５９】
２−３．その他
第１実施形態と第２実施形態を総合すると、焼成銀電極とタブの少なくとも一方の表面に形成された表面層の少なくとも一部を除去することによってタブ付け性を向上させることができることが分かる。また、焼成銀電極とタブの両方にタブ付け性を悪化させる表面層が形成されている場合には、その両方において表面層の少なくとも一部を除去することによってタブ付け性をさらに向上させることができることが分かる。
【００６０】
以上の実施形態で示した種々の特徴は，互いに組み合わせることができる。１つの実施形態中に複数の特徴が含まれている場合，そのうちの１又は複数個の特徴を適宜抜き出して，単独で又は組み合わせて，本発明に採用することができる。
【００６１】
３．効果実証実験
３−１．ガラス層の除去がタブ付け性に与える影響について
以下に示す方法によってガラス層の除去がタブ付け性に与える影響について調べた。
【００６２】
３−１−１．比較例１
比較例１では、以下に示す方法で太陽電池セルの作製及びタブ付けを行い、各種測定及び試験を行った。
【００６３】
まず、アルカリエッチングされた厚さ２００ミクロンで１５６ｍｍ角型のＰ型多結晶シリコン基板の片側表面に、約９００℃のＰの熱拡散により約５０Ω／□の面抵抗値をもつＮ型拡散層を形成し、その上に反射防止膜としてプラズマＣＶＤ法により約６０ｎｍのシリコン窒化膜を形成した。裏面の一部に表１の組成の銀ペーストをスクリーン印刷法にて印刷し１５０℃程度で乾燥した後、同裏面に市販のアルミニウムペーストを一部重なるようにスクリーン印刷法にて印刷し、１５０℃程度で乾燥した。次に、空気中７００℃で焼成し、裏面側に焼成銀電極及びアルミニウム電極，受光面側に焼成銀電極を形成した。受光面側の焼成銀電極は、平行な２本のメイングリッド（幅２ｍｍ）と、メイングリッドに直交する多数のサブグリッドで構成される。
【００６４】
この方法で太陽電池セルを１０枚作成し、それぞれについて電気特性（特性ＦＦ値，特性Ｐｍ）の測定と、温湿度サイクル試験（−２０℃〜８５℃８５％ＲＨ、６時間／サイクル、２５サイクル）を行った。電気特性の測定は、太陽電池セルの裏面全体を導電性のステージに接触させ、受光面側の焼成銀電極のメイングリッドにプローブを接触させた状態でステージとプローブの間の電圧及び電流を測定することによって行った。電圧及び電流の測定は、太陽電池セルにソーラーシミュレータの光を標準条件で照射した状態で行った。温湿度サイクル試験では試験前後の出力変化率が±１０％以内である場合に「信頼性合格」とした。
【００６５】
次に、表面に４０μｍのはんだをコーティングした総厚２２０μｍ，幅２ｍｍの銅製タブに市販の無洗浄タイプのフラックスを塗布し、このタブを太陽電池セルの焼成銀電極のメイングリッドに密着させ、その状態で４００℃の熱風を吹き付けることにより溶融接着させた。
【００６６】
次に、タブ付け性試験を行った。タブ付け性試験では、引張試験機において角度４５度で，タブを引っ張ったときに、タブが剥離せず剥離強度が300g以上のものを「タブ付け性合格」とした。
【００６７】
３−１−２．比較例２
比較例２では、表２に示す組成の銀ペーストを用いた。それ以外の点は、比較例１と同じ条件で太陽電池セルの作製及びタブ付けを行い、各種測定及び試験を行った。
【００６８】
【表２】
0005205118.tif 000003
【００６９】
３−１−３．比較例３
比較例３では、焼成を７２０℃で行った。それ以外の点は、比較例２と同じ条件で太陽電池セルの作製及びタブ付けを行い、各種測定及び試験を行った。
【００７０】
３−１−４．実施例１
実施例１では、タブ付けを行う前にリューターを用いて受光面側の焼成銀電極のメイングリッドの表面を部分的に数μｍの厚さで研削した。この研削によって焼成銀電極表面に形成されているガラス層を除去した。研削は、直径１．５ｍｍの略円形の島が５ｍｍピッチで並ぶように行った（図１（ａ）を参照）。また、メイングリッドの長手方向の両端から６ｍｍには、研削を行わない非研削部を設けた。
これ以外の点は、比較例３と同じ条件で太陽電池セルの作製及びタブ付けを行い、各種測定及び試験を行った。
【００７１】
３−１−５．実施例２
実施例２では、非研削部を設けず、図３（ａ）に示すように、メイングリッドの長手方向の全体に渡って島状の研削部を設けた。これ以外の点は、実施例１と同じ条件で太陽電池セルの作製及びタブ付けを行い、各種測定及び試験を行った。
【００７２】
３−１−６．実施例３
実施例３では、図２（ａ）に示すように、幅１．５ｍｍの縞が５ｍｍピッチで並ぶように研削した。これ以外の点は、実施例１と同じ条件で太陽電池セルの作製及びタブ付けを行い、各種測定及び試験を行った。
【００７３】
３−１−７．まとめ
比較例１〜３，実施例１〜３についての結果をまとめたものを表３に示す。表３中の特性ＦＦ値及び特性Ｐｍ（最大出力）は、１０枚のサンプルについての測定値の平均であり、信頼性合格枚数及びタブ付け性合格枚数は、１０枚のサンプルについて試験を行った結果である。
【００７４】
【表３】
0005205118.tif 000004
【００７５】
比較例１と実施例１〜３を比較すると、実施例１〜３では、比較例１よりも特性ＦＦ値が約１％大きく、これにより出力特性が向上したことが分かる。これは、実施例１〜３では、比較例１よりも銀の含有量が多い銀ペーストを用いたためであると考えられる。
【００７６】
比較例２と実施例１〜３を比較すると、実施例１〜３では、比較例２よりも信頼性が優れている。これは、実施例１〜３では、比較例２よりも焼成ピーク温度を高くしたためであると考えられる。
【００７７】
比較例３と実施例１〜３を比較すると、実施例１〜３では、比較例３よりもタブ付け性が優れている。これは、実施例１〜３では、焼成銀電極の表面の研削を行ったためであると考えられる。
【００７８】
このように、比較例１〜３は、出力特性，信頼性，タブ付け性のうちの少なくとも１つにおいて実施例１〜３よりも劣っている。実施例１〜３では、焼成銀電極の表面の研削という手段を採用することによって出力特性，信頼性，タブ付け性の全てに優れた太陽電池セルを作製することができた。
【００７９】
３−２．不純物層の除去がタブ付け性に与える影響について
次に、長期間放置によって焼成銀電極表面又はタブ表面に形成された不純物層の除去がタブ付け性に与える影響について調べた。
【００８０】
３−２−１．比較例４
比較例４では、大気中に２年程度放置して焼成銀電極表面に若干の黄変のみられる太陽電池セルに新品のタブを取り付けた。これ以外の点は、比較例１と同じ条件で太陽電池セルの作製及びタブ付けを行い、タブ付け性試験を行った。
【００８１】
３−２−２．比較例５
比較例５では、大気中に２年程度放置して表面に若干のはんだ層の酸化と思われる白化の見られるタブを通常の太陽電池セルに取り付けた。これ以外の点は、比較例１と同じ条件で太陽電池セルの作製及びタブ付けを行い、タブ付け性試験を行った。
【００８２】
３−２−３．比較例６
比較例６では、大気中に２年程度放置した太陽電池セルに大気中に２年程度放置したタブを取り付けた。これ以外の点は、比較例１と同じ条件で太陽電池セルの作製及びタブ付けを行い、タブ付け性試験を行った。
【００８３】
３−２−４．実施例４
実施例４では、タブ付け前に、実施例１と同じ条件で焼成銀電極表面の研削を行った。これ以外の点は、比較例４と同じ条件で太陽電池セルの作製及びタブ付けを行い、タブ付け性試験を行った。
【００８４】
３−２−５．実施例５
実施例５では、タブ付け前に、タブのタブ付け側表面をリュ−ターで数μｍの厚さで全面にわたって研削した。これ以外の点は、比較例５と同じ条件で太陽電池セルの作製及びタブ付けを行い、タブ付け性試験を行った。
【００８５】
３−２−６．実施例６
実施例６では、タブ付け前に、実施例４及び５と同じ条件で焼成銀電極表面とタブのタブ付け側表面の研削を行った。これ以外の点は、比較例６と同じ条件で太陽電池セルの作製及びタブ付けを行い、タブ付け性試験を行った。
【００８６】
３−２−７．実施例７
実施例７では、焼成銀電極の表面にはんだがコーティングされている太陽電池セルを大気中に２年程度放置したものに新品のタブを取り付けた。また、タブ付け前に、実施例１と同様の形状にはんだ表面の研削を行った。これ以外の点は、比較例１と同じ条件で太陽電池セルの作製及びタブ付けを行い、タブ付け性試験を行った。
【００８７】
３−２−７．まとめ
比較例１，比較例４〜６，実施例４〜７についての結果をまとめたものを表４に示す。
【００８８】
【表４】
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【００８９】
比較例１と比較例４〜６を比較すると、長期間放置により銀電極又はタブ表面に不純物層が形成されるとタブ付け性が悪化することが分かった。
【００９０】
また、比較例４と実施例４，比較例５と実施例５，比較例６と実施例６をそれぞれ比較すると、銀電極又はタブ表面に形成された不純物層を除去することによってタブ付け性が向上することが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】図１（ａ）は、本発明の第１実施形態の太陽電池セルの構成を示す平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）中のＩ−Ｉ断面図である。
【図２】図２（ａ），（ｂ）は、それぞれ，図１（ａ），（ｂ）の焼成銀電極のメイングリッド部分を抜き出した平面図，断面図であり、表面層の除去部の別の実施形態を示す。
【図３】図３（ａ），（ｂ）は、それぞれ，図１（ａ），（ｂ）の焼成銀電極のメイングリッド部分を抜き出した平面図，断面図であり、表面層の除去部の別の実施形態を示す。
【図４】図４（ａ）は、本発明の第２実施形態の太陽電池セルの構成を示す平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）中のＩ−Ｉ断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態のタブ付き太陽電池セルの構成を示す図１（ｂ）に対応した断面図である。
【図６】図５のタブ付き太陽電池セルを直列接続した太陽電池モジュールを示す図１（ｂ）に対応した断面図である。
【図７】図７（ａ），（ｂ）は、本発明の第２実施形態のタブ付き太陽電池セルの作製に用いるタブの表面層除去前の構成を示し、図７（ａ）は、図１（ｂ）に対応した断面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）中のＩ−Ｉ断面図である。
【図８】図８（ａ），（ｂ）は、本発明の第２実施形態のタブ付き太陽電池セルの作製に用いるタブの表面層除去後の構成を示し、図８（ａ）は、図１（ｂ）に対応した断面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）中のＩ−Ｉ断面図である。
【図９】図９（ａ）は、従来の太陽電池セルの構成を示す平面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）中のＩ−Ｉ断面図である。
【図１０】図９のタブ付き太陽電池セルにタブを接続したタブ付き太陽電池モジュールの構成を示す図９（ｂ）に対応した断面図である。
【符号の説明】
【００９２】
１：基板  ３：アルミニウム電極  ５：裏面側焼成銀電極  ７：受光面側焼成銀電極  ７ａ：メイングリッド  ７ｂ：サブグリッド  ８：タブ付け阻害層  ９：タブ  ９ａ：中心部  ９ｂ：はんだ層  ９ｃ：タブ付け阻害層  １０：太陽電池セル  １１：除去部  １３：はんだ層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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